CN102335775A - 一种适用于数控加工的高精度微孔钻削加工方法 - Google Patents

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于毅
杨志利
曹德君
徐瑞
姚建丽
陈鹏
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Abstract

本发明涉及一种微孔加工方法,尤其是高精度微孔在数控加工中心的钻削加工。为了满足航空类零件微孔的高精度要求,进一步提高微孔的加工效率,降低生产成本,减小对设备的依赖性,本发明提出一种适用于通用数控加工设备的微孔钻削方法,通过如下步骤实现微孔的高效、高精度数控钻削:(1)制作微孔钻削刀具;(2)刀具装夹;(3)加工中心孔;(4)设置微孔钻削加工参数;(5)微孔加工过程控制;(6)微孔尺寸检验。通过本方法加工微孔能很好地保证微孔尺寸精度和位置精度;大大提高微孔加工效率,并且降低加工成本;可以与其它数控加工内容合并加工,减少装夹和找正次数,消除周转浪费。

Description

一种适用于数控加工的高精度微孔钻削加工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种微孔加工方法,尤其是高精度微孔,包括微细台阶孔在数控加工中心的钻削加工,属于机械加工领域。
背景技术
[0002] 微孔是航空航天液压类零件中一种常见形状,其主要功能是通油,控制流量。由于其精密性要求,这类微孔的位置精度及尺寸精度通常要求较高,加之孔径较小,其直径多在 Φ0. Imm〜0. 5mm之间,有些孔径公差甚至在0. 005mm以内,是机械加工领域内的难题。
[0003] 目前,对于微孔的数控钻削研究较少,常采用的加工方法多为特种加工,如电火花打孔、激光打孔、电子束打孔、超声加工等。微孔电火花加工是特种加工领域最常见的加工方法,该方法需要专用的加工设备,加工效率低,微孔尺寸精度和位置精度难以保证,同时微孔内壁伴有电蚀层,影响微孔使用性能。同样的,微孔的其它特种加工方法也需要采用专用设备和特殊的工艺方法,成本较高,局限性较大。
[0004] 利用麻花钻加工微孔,也是微孔加工的常用方法之一,其结构如说明书附图1 所示,存在两个问题,一是麻花钻由于自身结构的原因,刚性较差,尤其是钻头直径Cl1 < Φ0. 5mm的微小钻头,由于直径较小,加上有螺旋槽,刚性更是大大减弱,加工过程中很容易断裂;二是孔径公差难以保证。
发明内容
[0005] 为了满足航空类零件微孔的高精度要求,进一步提高微孔的加工效率,降低生产成本,减小对设备的依赖性,本发明提出一种适用于通用数控加工设备的微孔钻削方法,实现微孔的高效、高精度数控钻削。
[0006] 本发明采用的技术方案具体步骤如下:
[0007] (1)制作微孔钻削刀具
[0008] 微孔钻削刀具为扁平状结构,包括刀柄1和刃部2,刃部的长度L比待加工工件加工长度长0.2mm,刀具的芯径为锥形结构,锥度α =40',并设置有刃倾角λ =1° 30'〜 2° ;顶角为β = 100°,主后角为Y = 15°。
[0009] 刃部L缩短、采取锥度芯径、增加刃倾角提高了钻头的刚性,强度大大增加;顶角和主后角的角度设置减小了切削力,增强了钻头的定心作用,并且减少了毛刺的产生。
[0010] ⑵装夹刀具
[0011] 刀具夹持要正,将对中度控制在0. 005mm以内以保证切削力均勻。
[0012] 在满足不干涉的情况下,刀柄尽量选用短刀柄,减小因主轴跳动引起的刀具摆动; 刀具深出长度尽可能短,增强系统刚性。
[0013] (3)加工中心孔
[0014] 利用中心钻加工中心孔,中心钻角度略小于微孔钻削刀具顶角。
[0015] (4)设置微孔钻削加工参数、根据已编制好的钻削程序进行钻削加工[0016]主轴转速:3000 〜15000 转 /min ;
[0017]进给速度:0. 002 〜0. 008mm/ 转;
[0018]进给量:0. 01 〜0. Imm/次
[0019] (5)微孔尺寸检验
[0020] 加工完毕后,利用提前制作的塞规检验加工后的微孔。
[0021] 为了更好的实施本发明,上述钻削刀具的材料为高速钢或硬质合金。
[0022] 为了更好的实施本发明,上述钻削刀具刃部外径d2公差控制在士0.002mm范围内。
[0023] 为了更好的实施本发明,上述钻削刀具刃部表面粗糙度彡RaO. 05。
[0024] 进一步地,为了更好的实施本发明,中心钻角度为90°。
[0025] 有益效果:本发明针对高精度微孔的加工,通过自行设计并磨制扁钻,严格控制加工参数,在数控加工中心上加工,其效果主要有两点:
[0026] 能够很好保证微孔尺寸精度,位置精度;大大提高了微孔加工效率,并且减低加工成本;可以与其它数控加工内容合并加工,减少装夹和找正次数,消除周转浪费。
[0027] 根据图纸要求尺寸公差精确刃磨扁钻进行加工,这样一来有效地保证了微孔孔径公差要求,同时由于扁钻结构上没有螺旋槽,加大了芯径,并且带有合理的角度设计,大大提高了刀具的刚性,解决了钻头刚性差、易断裂的问题。
附图说明
[0028] 图1 :麻花钻结构示意图,钻头直径为Cl1,实心直径为Cltl ;
[0029] 图2 :微孔加工刀具基本结构示意图,其中直径为d2,刃部长度为L,芯径为锥度为 α,顶角为β ;
[0030] 图3 :某阀套零件微孔剖视图;
[0031] 图4:摘要附图;
[0032] 图5:复合扁钻示意图。
具体实施方式
[0033] 下面结合说明书附图及实施例具体说明本发明,以航空液压某阀套零件上直径 Φ0. 16士0. 01mm,深1. 2mm的微孔,如图3所示,在GMX250铣车复合加工中心的加工过程为例,详细描述其加工过程。其加工过程如图4所示,包括以下步骤:
[0034] (1)自制直径为0. 16mm的扁钻
[0035] 零件材料为440C,选择硬质合金110. 2作为加工刀具材料,其结构如附图2所示。 为了提高钻头的刚性,刃部尺寸L为1.5mm,刀具的芯径为锥形结构,锥度α =40',并设置有刃倾角λ = Γ 30'〜2° ;顶角为β = 100°,主后角为Y = 15°,减小切削力, 以增强钻头的定心作用,并减少毛刺的产生。刃部外径屯的公差控制在0.002mm范围内, 以使工件公差保证在0. Olm范围内;刀具刃部表面粗糙度为RaO. 05,使工件表面粗糙度保证在RaO. 2范围内。
[0036] (2)装夹刀具
[0037] 由于普通钻夹装夹精度低,在装夹小直径钻头时尤为明显,而且很难调整,故选择
4高精度弹簧夹头刀柄装夹,装夹前需要把刀柄、弹簧夹头、螺母擦拭干净,装夹后在高倍率对刀仪下进行观察,如果对中度超过0. 005mm,需要拆下钻头,重新装夹,再次在对刀仪上观察,如此反复,直到对中度在0. 005mm以内,以保证切削力均勻。
[0038] (3)加工中心孔
[0039] 选用Φ0. 8mmX90°的中心钻,钻削深度为0. 15mm,确保中心钻的孔径为0. 3mm, 略大于所加工孔的直径0. 16mm。
[0040] (4)设置微孔钻削加工参数、根据已编制好的程序进行钻削加工
[0041] 所采用的设备GMX250铣车复合加工中心最高转速为12000转/min,试验表明主轴转速在8000转/min以下较为平稳,故选择3000〜5000转/min。进给速度为每转0. 003mm, 第一次钻削进给为每转0.0015mm。每次进给量为0. 02mm。所有加工参数在编制数控程序时用循环指令参数体现。
[0042] (5)微孔钻削过程控制
[0043] 程序中钻孔前添加暂停指令,用压缩空气吹干净中心孔,观察中心孔是否完整。所采用的设备有两种冷却方式,分别有指令M107和M108控制,选择能够有效冲刷到钻头的 M108指令控制方式。
[0044] (6)微孔尺寸检验
[0045] 用磨制好的Φ0. 15mm和Φ0. 17mm的塞规,对所加工的孔径进行精确检验,当 Φ0. 15mm的塞规能够完全进入微孔而Φ0. 17mm完全不能进入微孔时,说明该微孔孔径合格。
[0046] 对于高精度微细台阶孔,可设计相应的复合扁钻进行加工,如附图5所示。其角度按照附图3设计,直径D3和D4按照实际台阶孔直径设计,其公差控制在孔公差的1/3〜 1/5,长度L1和L2设计比实际台阶孔加工长度长0. 2mm即可。

Claims (5)

1. 一种适合于数控加工中心的高精度微孔钻削方法,其特征在于包括以下步骤:(1)制作微孔钻削刀具微孔钻削刀具为扁平状结构,包括刀柄和刃部,刃部的长度L比待加工微孔的加工长度长0.2mm,刀具的芯径为锥形结构,锥度α =40',并设置有刃倾角λ = 1° 30'〜2° ; 顶角为β = 100°,主后角为Y = 15° ;(2)装夹刀具刀具夹持要正,将对中度控制在0. 005mm以内,以保证切削力均勻;(3)加工中心孔利用中心钻加工中心孔,中心钻角度为90°。(4)设置微孔钻削加工参数、进行钻削加工主轴转速:3000〜15000转/min ;进给速度:0. 002〜0. 008mm/转;进给量:0.01〜0. Imm/次;(5)微孔尺寸检验加工完毕后,利用提前制作的塞规检验加工后的微孔。
2.根据权利要求1所述的适合于数控加工中心的高精度微孔钻削方法,其特征在于: 上述钻削刀具的材料为高速钢或硬质合金。
3.根据权利要求1所述的适合于数控加工中心的高精度微孔钻削方法,其特征在于: 上述钻削刀具刃部外径dl公差控制在士0. 002mm范围内。
4.根据权利要求1所述的适合于数控加工中心的高精度微孔钻削方法,其特征在于: 上述钻削刀具刃部表面粗糙度< RaO. 05。
5.根据权利要求1所述的适合于数控加工中心的高精度微孔钻削方法,其特征在于: 中心钻角度为90°。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102601406A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 北京中科科仪股份有限公司 一种微孔成型方法
CN102873364A (zh) * 2012-09-28 2013-01-16 遵义市飞宇电子有限公司 一种在玻封合金上加工微孔的方法
CN105772796A (zh) * 2016-03-31 2016-07-20 东莞市连威电子有限公司 一种微径通孔加工工艺
CN106513986A (zh) * 2016-12-31 2017-03-22 东莞理工学院 一种激光与超声复合式钻孔加工系统及其加工方法
CN111545990A (zh) * 2019-02-11 2020-08-18 中国航发商用航空发动机有限责任公司 机匣内断裂过盈螺桩的取出方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2328457Y (zh) * 1998-04-22 1999-07-14 山东鲁南机床厂 数控微孔钻床
CN201095006Y (zh) * 2007-08-31 2008-08-06 陈安源 间歇微量进给微小孔钻床
JP2009045680A (ja) * 2007-08-17 2009-03-05 Yanagisawa Giken Co Ltd 傾斜微細孔加工方法
CN101678475A (zh) * 2007-06-22 2010-03-24 日立工具股份有限公司 深孔加工用小直径钻头及细微深孔加工方法
CN102069209A (zh) * 2010-12-22 2011-05-25 北京控制工程研究所 一种铝合金、铜合金零件的微孔钻削加工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2328457Y (zh) * 1998-04-22 1999-07-14 山东鲁南机床厂 数控微孔钻床
CN101678475A (zh) * 2007-06-22 2010-03-24 日立工具股份有限公司 深孔加工用小直径钻头及细微深孔加工方法
JP2009045680A (ja) * 2007-08-17 2009-03-05 Yanagisawa Giken Co Ltd 傾斜微細孔加工方法
CN201095006Y (zh) * 2007-08-31 2008-08-06 陈安源 间歇微量进给微小孔钻床
CN102069209A (zh) * 2010-12-22 2011-05-25 北京控制工程研究所 一种铝合金、铜合金零件的微孔钻削加工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
叶伟昌: "《微孔的机械加工》", 《机械制造》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102601406A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 北京中科科仪股份有限公司 一种微孔成型方法
CN102873364A (zh) * 2012-09-28 2013-01-16 遵义市飞宇电子有限公司 一种在玻封合金上加工微孔的方法
CN102873364B (zh) * 2012-09-28 2015-10-28 遵义市飞宇电子有限公司 一种在玻封合金上加工微孔的方法
CN105772796A (zh) * 2016-03-31 2016-07-20 东莞市连威电子有限公司 一种微径通孔加工工艺
CN106513986A (zh) * 2016-12-31 2017-03-22 东莞理工学院 一种激光与超声复合式钻孔加工系统及其加工方法
CN111545990A (zh) * 2019-02-11 2020-08-18 中国航发商用航空发动机有限责任公司 机匣内断裂过盈螺桩的取出方法
CN111545990B (zh) * 2019-02-11 2021-06-22 中国航发商用航空发动机有限责任公司 机匣内断裂过盈螺桩的取出方法

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